ghMSCs的诱导与表征
验证hMSCs能否被诱导为具有星形胶质细胞特征的ghMSCs
使用特定因子(β-mercaptoethanol、all-trans-retinoic acid、bFGF、PDGF-AA、forskolin、HRG-β1)诱导hMSCs 12天,通过形态学、RNA-seq、免疫细胞化学、流式细胞术和Western blot分析星形胶质细胞标志物(SOX9, GLAST, GFAP)表达,并通过细胞因子阵列和ELISA检测分泌因子。
Neuroplasticity therapy using glia-like cells derived from human mesenchymal stem cells for the recovery of cerebral infarction sequelae
包含体外诱导与转录组验证、外植体脑片功能验证、体内MCAO大鼠模型验证及CXCR2拮抗剂机制阻断实验,证据层级独立。
ghMSCs(诱导自人间充质干细胞的胶质样细胞) hMSCs(人间充质干细胞) OGD/R处理的器官型脑片培养 MCAO大鼠脑梗死模型
hMSCs来源(STEMCELL Technologies 70022和Lonza PT-2501) ghMSCs诱导方案(β-mercaptoethanol、all-trans-retinoic acid、bFGF等处理时间与浓度) CXCR2拮抗剂SB225002的浓度(体外40 ng/mL,体内1 mg/kg) ghMSCs移植剂量(体外3×10^4细胞/片,体内2×10^5细胞) MCAO模型及移植时间(2周后移植)
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
验证hMSCs能否被诱导为具有星形胶质细胞特征的ghMSCs
使用特定因子(β-mercaptoethanol、all-trans-retinoic acid、bFGF、PDGF-AA、forskolin、HRG-β1)诱导hMSCs 12天,通过形态学、RNA-seq、免疫细胞化学、流式细胞术和Western blot分析星形胶质细胞标志物(SOX9, GLAST, GFAP)表达,并通过细胞因子阵列和ELISA检测分泌因子。
评估ghMSCs诱导过程是否增加致瘤风险
对hMSCs和ghMSCs进行全外显子测序,分析诱导过程中产生的体细胞突变,并使用OncoKB注释其致癌性。
评估ghMSCs对缺血性损伤后细胞死亡和神经再生的影响
采用P7大鼠脑片培养,通过OGD/R处理模拟脑梗死,移植hMSCs或ghMSCs,使用PI染色评估细胞死亡,MAP2和GAP43免疫染色评估树突生长,Western blot检测相关蛋白表达,并用SB225002阻断CXCR2验证机制。
评估ghMSCs移植对脑梗死大鼠行为功能和梗死体积的影响
对8-9周龄雄性SD大鼠进行MCAO手术建立脑梗死模型,2周后移植不同剂量的ghMSCs(2x10^4, 6x10^4, 2x10^5细胞)或hMSCs,通过MRI测量梗死体积,行为学测试(倾斜板试验和胶带去除试验)评估功能恢复,并通过免疫组化和Western blot检测可塑性标志物。
体内验证CXCR2信号是否是ghMSCs疗效所必需
在MCAO大鼠模型中,移植ghMSCs的同时给予SB225002(1 mg/kg,腹腔注射,连续3天),通过TTC染色评估梗死体积,免疫荧光和Western blot检测CXCR2、MAP2、GAP43、NeuN、pAkt、PSD95、SYP的表达,并进行行为学测试。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | DMEM培养基 | Gibco | -- |
| 胎牛血清 | Gibco | 16000044 | |
| 青霉素/链霉素 | Gibco | 15140 | |
| ghMSCs诱导 | β-巯基乙醇 | Sigma-Aldrich | 63689 |
| 全反式维甲酸 | Sigma-Aldrich | R2625 | |
| 碱性成纤维细胞生长因子 | Peprotech | -- | |
| 血小板衍生生长因子-AA | Peprotech | 100-13A | |
| 毛喉素 | Sigma-Aldrich | F6886 | |
| 重组人调蛋白-β1 | R&D Systems | 396-HB | |
| RNA提取 | RNeasy试剂盒 | Qiagen | 74004 |
| RNA质量评估 | 安捷伦2100生物分析仪 | Agilent Technologies | -- |
| RNA 6000纳米芯片 | Agilent Technologies | 5067-1511 | |
| RNA文库构建 | QuantSeq 3' mRNA测序文库制备试剂盒 | Lexogen | 113.96 |
| RNA测序 | HiSeq测序平台 | Illumina | -- |
| DNA提取 | DNeasy血液和组织试剂盒 | Qiagen | 69504 |
| WES文库制备 | SureSelectXT低输入靶向富集系统 | Agilent Technologies | -- |
| 免疫细胞化学 | DAPI | Invitrogen | P36931 |
| 荧光封片剂 | Dako Agilent | S302380-2 | |
| 倒置荧光显微镜 | Leica | -- | |
| 流式细胞术 | TrypLE Select消化液 | Gibco | 12563029 |
| 抗GFAP-FITC抗体 | BD Biosciences | 561449 | |
| 抗GLAST-PE抗体 | Miltenyi Biotec | 130-118-483 | |
| BD LSRFortessa X-20流式细胞仪 | BD Biosciences | -- | |
| 细胞因子检测 | Neurobasal-A培养基 | Gibco | 10888022 |
| 人细胞因子阵列C1000 | RayBiotech | AAH-CYT-1000-2 | |
| ChemiDoc MP成像系统 | Bio-Rad | -- | |
| ELISA | GRO-α/β/γ ELISA试剂盒 | RayBiotech | ELH-GRO-1 |
| IL-8 ELISA试剂盒 | R&D Systems | D8000C | |
| IGFBP-4 DuoSet ELISA试剂盒 | R&D Systems | DY804 | |
| 酶标仪 | Bio-Tek | -- | |
| 器官型脑片培养 | Hank's平衡盐溶液 | Gibco | 14025092 |
| D-葡萄糖 | Duchefa Biochemie | G0802 | |
| McIlwain组织切片机 | Mickle Laboratory Engineering | -- | |
| 膜孔插入物 | Millipore | PICM03050 | |
| 最低必需培养基 | Gibco | 11095-098 | |
| 马血清 | Gibco | 16050130 | |
| HEPES | -- | -- | |
| OGD处理 | 低氧混合气(95%氮气和5%二氧化碳) | -- | -- |
| 密闭室 | Billups-Rothenberg | -- | |
| CXCR2拮抗剂处理 | SB225002 | Tocris Bioscience | -- |
| 细胞移植 | 吸引管组件 | Drummond Scientific | 1-000-0500 |
| 细胞死亡检测 | 碘化丙啶 | Sigma-Aldrich | P4864 |
| 正置荧光显微镜 | Nikon | -- | |
| 免疫组化 | 共聚焦显微镜 | ZEISS | -- |
| 倒置荧光显微镜 | Leica | -- | |
| IMARIS软件9.6版 | Oxford Instruments | -- | |
| 动物实验 | 异氟烷 | -- | -- |
| 4-0尼龙线 | -- | -- | |
| 脑立体定位仪 | Jeung Do Bio & Plant | -- | |
| 汉密尔顿注射器 | -- | -- | |
| 环孢素 | -- | -- | |
| PKH26红色荧光细胞连接试剂盒 | Sigma-Aldrich | PKH26GL | |
| MRI | BioSpec 94/20 MRI系统 | Bruker | -- |
| BrdU标记 | 溴脱氧尿苷 | Sigma-Aldrich | B5002 |
| TTC染色 | TTC | VWR Amresco | 0765 |
| Western blot | PVDF膜 | -- | -- |
| Western blot检测Femto试剂盒 | Dynebio | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| ghMSCs诱导 | hMSCs来源(STEMCELL Technologies 70022或Lonza PT-2501),诱导步骤:β-mercaptoethanol (1 mM, 24h), all-trans-retinoic acid (0.28 μg/mL, 3天), bFGF, PDGF-AA, forskolin, HRG-β1(8天) 阅读提示:Materials and methods, Cell culture |
| 器官型脑片培养与OGD/R处理 | P7大鼠脑片厚度(350 μm),OGD时间(1小时),复氧时间(72小时),SB225002浓度(40 ng/mL) 阅读提示:Materials and methods, Organotypic brain slice culture, ghMSC transplantation into OGD/R-treated brain slices |
| 体外细胞移植 | 移植细胞量(3×10^4细胞/1.5 μL),移植部位(皮层区域) 阅读提示:Materials and methods, ghMSC transplantation into OGD/R-treated brain slices |
| 体内移植模型 | 大鼠品系(SD,雄性8-9周龄,250-280g),MCAO阻塞时间(120分钟),移植时间(术后2周),移植剂量(2×10^5细胞),移植坐标(AP=0, ML=+2.0, DV=-5.0) 阅读提示:Materials and methods, Rat model of cerebral infarction, Transplantation of ghMSCs into peri-infarct site |
| CXCR2拮抗剂处理 | 体内SB225002剂量(1 mg/kg,腹腔注射,连续3天),体外浓度(40 ng/mL) 阅读提示:Materials and methods, TTC staining, ghMSC transplantation into OGD/R-treated brain slices |